DE4233258A1 - Verfahren zur Zielerfassung und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Erfassen von Zielen mit Selbstschutzmitteln, die elektromagnetische Wellen aussenden können, darin bestehend, daß diese Selbstschutzmittel aktiviert werden, indem ein Signal gemäß 360° in Azimutrichtung und gemäß einem Höhenöffnungswinkel entsprechend den Einsatzflughöhen des Ziels ausgesendet wird. Das Signal hat eine ausreichende Leistung, um die Selbstschutzmittel des Ziels in einem gegebenen Radius zu aktivieren und ein anderes Signal zu simulieren, für das eine Sendung des Teils dieser Selbstschutzmittel programmiert ist. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält eine Steuerschnittstelle (1), einen programmierbaren Wellenformmodulator (2), eine oder mehrere Höchstfrequenzquellen (3, 5), die mit Sendeantennen (6, 7) gekoppelt sind. Anwendung: Luftzielerfassung.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zielerfassung und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
• Sie betrifft insbesondere die Erfassung von nicht kooperativen Zielen, beispielsweise von Flugzeugen, deren vorwärtsgerichtetes Radar und deren Abwehrsystem überhaupt kein Signal oder ein so schwaches Signal aussenden, daß es unmöglich ist, es durch herkömmliche Luftabwehr-Verteidigungssysteme zu erfassen. Ganz allgemein betrifft die Erfindung die Erfassung von Zielen mit elektronischen Systemen, die elektromagnetische Wellen aussenden können, insbesondere mit Abwehrsystemen.
• Auf dem Gebiet der Erfassung von Luftzielen bestehen beispielsweise bekannte Lösungen darin, die Aussendungen der Ziele auszuwerten, die von ihren Navigationsausrüstungen wie ihrem Bordradar, ihren Kommunikationsausrüstungen oder insbesondere ihren Abwehrausrüstungen erzeugt werden. Diese Aus sendungen werden dabei von am Boden angebrachten Detektoren analysiert, dann durch ein Verfahren der Dreiecknavigation lokalisiert, so daß auf diese Weise die Position des Senderträgers bestimmt wird. Diese Art von Lösungen erfordert jedoch, daß die vorgenannten Bordsendungen im Zeitpunkt der Lokalisierung eines oder mehrerer Ziele aktiviert sind, die sich in der Nähe des Beobachtungspunkts innerhalb eines Radius von beispielsweise einigen zehn Kilometern befinden können.
• Diese Bedingungen werden immer weniger erfüllt, insbesondere für den Fall, daß die Ziele wie Flugzeuge völlig verdeckt fliegen, wobei ihr nach vorne gerichtetes Radar nicht oder zu schwach sendet, so daß die Erfassung durch passives Hören unmöglich gemacht wird.
• Das Ziel der Erfindung ist es, den vorgenannten Nachteilen abzuhelfen. Zu diesem Zweck bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Erfassen von Zielen mit Selbstschutzmitteln, die elektromagnetische Wellen aussenden können, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein elektromagnetisches Signal ausgesendet wird, das die Selbstschutzmittel des zu erfassenden Ziels aktivieren kann.
• Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.
• Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß sie die Erfassung von Flugkörpern unabhängig von der Funktionsweise ihrer Navigationsmittel ermöglicht. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die folgendes zeigen:
• 1, 2 und 3 Blockschaltbilder möglicher Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• 1 zeigt ein Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung. Für den Fall eines Ziels, das beispielsweise von einem Luftfahrzeug gebildet ist, sendet diese Vorrichtung ein symbolisch durch die Pfeile 8 angegebenes Signal aus, das die Selbstschutzmittel, insbesondere deren Abwehrsysteme, aktiviert, mit denen das Luftfahrzeug ausgestattet ist. Die Aktivierung der Selbstschutzmittel des Ziels veranlaßt diese, ein Signal auszusenden, das über herkömmliche Empfangskanäle erfaßt werden kann, was somit die Lokalisierung dieses Ziels ermöglichen wird. Dieser gesamte Teil der Erfassungsmittel ist dem Fachmann bekannt, so daß er hier nicht beschrieben wird. Es wird nur die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung beschrieben, das die Aussendung einer elektromagnetischen Welle von seiten der Selbstschutzmittel des Ziels anregt. Das von der Vorrichtung von 1 ausgesendete Signal kann beispielsweise folgende Merkmale haben: einem geeigneten Frequenzband angehören, eine ausreichende Sendeleistung in einem gegebenen Erfassungsradius haben, damit die Erzielung eines über der Aktivierungsschwelle der Selbstschutzausrüstung des Ziels liegenden Niveaus ermöglicht wird, wenn es von letzterem empfangen wird, einen Raum von 360° in Azimutrichtung und eine Höhenwinkelüberdeckung entsprechend den Einsatzflughöhen des Ziels beispielsweise bis 90° abtasten, ein Radarsignal simulieren im Verfolgungsbetrieb, im Peilbetrieb oder im Betrieb der Verfolgung unterbrochener Informationen, die von den Radargeräten anderer Flugzeuge geliefert werden, oder das Signal eines Feuerleitradars simulieren, schließlich eine Sendezeit oder eine Zeitdauer zwischen Sendungen aufweisen, die dem Detektor und der dem Abwehrsystem des Ziels zugeordneten Logik ermöglicht, eine Folge eines Signals zu identifizieren, das von der erfindungsgemäßen Vorrichtung simuliert wird und für das eine Abwehraussendung durch das Ziel programmiert ist. Zu diesem Zweck enthält die Vorrichtung von 1 mehrere Höchstfrequenzquellen 3, 5, die synchronisiert sind oder nicht, fest sind und jeweils mit einer Sendeantenne 6, 7 verbunden sind, denen ein fester Raumsektor zugeordnet ist, damit ein Senden im gesamten Raum von 360° ermöglicht wird. Die gestrichelte Linie 4 symbolisiert die Anzahl der Höchstfrequenzquellen und der Antennen, die zur Überdeckung des Erfassungsraums notwendig sind. Ein Wellenformmodulator 2, der mit den Höchstfrequenzquellen 3, 5 und einer Steuerschnittstelle 1 gekoppelt ist, kann programmiert werden und ermöglicht auf diese Weise das Simulieren von Wellenformen, die von den Selbstschutzmitteln des Ziels erkannt werden können. Die Höchstfrequenzquellen können beispielsweise von Magnetrons, Klystrons, Wanderwellenröhren oder Festkörperquellen gebildet sein; die Höhenwinkelüberdeckung der Sendung kann beispielsweise durch eine abgestufte Anordnung mehrerer Antennen in Höhenrichtung gewährleistet werden, wobei diese Abstufung gegebenenfalls durch eine elektronische Höhenwinkelschwenkung ersetzt werden kann. Die Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens von 1 ist als Beispiel angegeben. Sie kann beispielsweise ebenso viele programmierbare Modulatoren 2 wie Höchstfrequenzquellen 3, 5 enthalten. Nach 2 besteht eine weitere Lösung darin, eine einzige Höchstfrequenzquelle 21 zu verwenden, die an einen Wellenmodulator 2 angekoppelt ist und mit Hilfe von Schaltern 25, 26 nacheinander an Antennen 22, 24 angeschaltet wird, so daß die gesamte Überdeckung des Erfassungsraums gewährleistet wird, wobei die gestrichelte Linie 23 symbolisch die zur Überdeckung des Raums notwendige Anzahl von Antennen symbolisiert. Eine Variante dieser zuletzt genannten Lösung besteht darin, die festen Antennen 22, 24 durch eine mobile Antenne zu ersetzen, die diesen Raum in Höhenwinkelrichtung und in Seitenwinkelrichtung abtastet. In diesem Fall muß die Höchstfrequenzquelle eine mittlere Leistung abstrahlen, die über jeder der vorgenannten festen Quellen liegt. Das mechanische Schwenken kann beispielsweise durch ein elektronisches Schwenken in Höhenwinkelrichtung und in Azimutrichtung oder nur in Seitenwinkelrichtung ersetzt werden, wobei dann die mechanische Schwenkung in Azimutrichtung beispielsweise durch Drehen um eine feste Achse beibehalten wird. Das Blockschaltbild von 3 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung, die einen Kompromiß zwischen den zwei zuvor beschriebenen Hauptausführungsformen darstellt. Sie ermöglicht die Anwendung von Höchstfrequenzquellen mit einer reduzierten Sendeleistung gegenüber der Ausführungsform mit einer einzigen Sendequelle bei einer Reduzierung der Anzahl der Höchstfrequenzquellen und der zugehörigen Schaltungen der Ausführung von 1, was die Zuverlässigkeit erhöht und die Kosten der Verwirklichung der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung reduziert. Als Beispiel enthält die Vorrichtung vier Höchstfrequenz-Sendequellen 31, 32, 33 und 34, die mit einem Wellenmodulator und mit Schnittstellen 43 verbunden sind. Der Wellenmodulator ist programmierbar. Die Höchstfrequenzquellen 31, 32, 33 und 34 sind jeweils an bewegliche Sendeantennen 35, 36, 37 und 38 angekoppelt, wobei diese Antennen 35, 36, 37 und 38 jeweils Raumsektoren 39, 40, 41 und 42 zugeordnet sind, wobei sich die Antenne 35 zwischen den Punkten P4 und P1 befindet, die Antenne 36 zwischen den Punkten P1 und P2 befindet, die Antenne 37 zwischen den Punkten P2 und P3 befindet und die Antenne 38 zwischen den Punkten P3 und P4 befindet. Parallel zu ihren Abtastungen in Azimutrichtung tasten diese Antennen den Raum auch in Seitenwinkelrichtung ab. Wenigstens zwei Varianten können für diese Lösung vorgeschlagen werden. Die mechanischen Schwenkbewegungen der Antennen 35, 36, 37 und 38 können durch elektronische Schwenkbewegungen in Azimutrichtung und in Seitenwinkelrichtung ersetzt werden. Schließlich können die Antennen anstelle der Durchführung mechanischer oder elektronischer Schwenkbewegungen auch in Seitenwinkelrichtung oder in Azimutrichtung stufenweise angeordnet werden, wobei diese letztere Lösung im übrigen die Erhöhung der Antennengewinnwerte mit gegebener Anstrahldauer ermöglicht.

Claims (10)

1. Verfahren zum Erfassen von Zielen mit Selbstschutzmitteln, die elektromagnetische Wellen aussenden können, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromagnetisches Signal ausgesendet wird, das die Selbstschutzmittel des zu erfassenden Ziels aktivieren kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal mit einer Leistung ausgesendet wird, das in einem gegebenen Detektionsradius die Aktivierung der Selbstschutzmittel des Ziels um 360° in Azimutrichtung bei einem Höhenöffnungswinkel bis zu 90° ermöglicht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal ausgesendet wird, das ein anderes Signal simuliert, für welches eine Aussendung des Teils der Selbstschutzmittel des Ziels programmiert ist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch wenigstens einen Wellenformmodulator (2), der mit wenigstens einer Höchstfrequenz-Sendequelle (21) gekoppelt ist, die ihrerseits mit wenigstens einer Antenne gekoppelt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenformmodulator (2) programmierbar ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Steuerschnittstelle (1) enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ebenso viele Sendeantennen (22, 24) enthält, wie sie zum Überdecken eines Senderaums in Azimutrichtung über 360° benötigt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie bewegliche Sendeantennen (35, 36, 37 und 38) enthält, die jeweils einen Detektionsraumsektor (39, 40, 41 und 42) abtasten können, wobei jede Antenne mit einer Höchstfrequenz-Sendequelle (31, 32, 33 und 34) gekoppelt ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen Antennen mit elektronischer Strahlschwenkung in Azimutrichtung und/oder in Höhenwinkelrichtung sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen zur Überdeckung des Raums in Höhenwinkelrichtung und in Azimutrichtung stufenweise angeordnet sind.